(57)【要約】  太陽電池セルの製造工程における内部応力の発生を低減し、これにより結晶欠陥、再結合損失を低減する。  ｐｎ接合を有する太陽電池セルの製造方法であって、半導体基板に、アクセプタとなる不純物を含む拡散用塗布液を塗布し、熱拡散処理により前記不純物を拡散してｐ型層を形成する工程、及び／又は半導体基板に、ドナーとなる不純物を含む拡散用塗布液を塗布し、熱拡散処理により前記不純物を拡散してｎ型層を形成する工程を含む太陽電池セルの製造方法。
2011052465.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｐｎ接合を有する太陽電池セルの製造方法であって、
半導体基板に、アクセプタとなる不純物を含む拡散用塗布液を塗布し、熱拡散処理により前記不純物を拡散してｐ型層を形成する工程、及び／又は
半導体基板に、ドナーとなる不純物を含む拡散用塗布液を塗布し、熱拡散処理により前記不純物を拡散してｎ型層を形成する工程
を含むことを特徴とする太陽電池セルの製造方法。
【請求項２】
前記ｐ型層を形成した後、該ｐ型層上に、厚みが１〜５μｍのベタ状の電極層を形成する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池セルの製造方法。
【請求項３】
前記電極層のシート抵抗が１×１０−４Ω／□以下となるように設定することを特徴とする請求項２に記載の太陽電池セルの製造方法。
【請求項４】
前記ｐ型層を形成した後、該ｐ型層上に、非ベタ状の電極層を形成する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池セルの製造方法。
【請求項５】
前記非ベタ状の電極が、バスバー電極、及び該バスバー電極と交差しているフィンガー電極からなる電極であることを特徴とする請求項４に記載の太陽電池セルの製造方法。
【請求項６】
前記非ベタ状の電極が、網目状の電極であることを特徴とする請求項４に記載の太陽電池セルの製造方法。
【請求項７】
前記半導体基板が多結晶シリコンからなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の太陽電池セルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池セルの製造方法に関するものであり、更に詳しくは、半導体基板である多結晶シリコンに内在する結晶欠陥や結晶粒界における電子−正孔再結合による光電変換損失の低減、および多結晶シリコン太陽電池セルの内部応力、それによるセルの反りを低減し、セル−モジュール製造工程における歩留まりを向上させうる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の多結晶シリコン太陽電池セルの製造工程を、図４を用いて説明する。図４（１）では、ボロンドープのｐ型半導体基板１０において、鋳造インゴットからスライスした際に発生するシリコン表面のダメージ層を２０％苛性ソーダで除去する。次いで１％苛性ソーダと１０％イソプロピルアルコールの混合液によりエッチングを行い、テクスチャー構造を形成する。太陽電池セルは、受光面（表面）側にテクスチャー構造を形成することにより、光閉じ込め効果を促し、高効率化が図られる。図４（２）では、続いて、Ｐ２Ｏ５を含む液を塗布し、８００〜９００℃で数十分処理するか、またはオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）、窒素、酸素の混合ガス雰囲気において８００〜９００℃で数十分の処理を行って一様にｎ型層２２を形成する。このとき、オキシ塩化リン雰囲気を用いた方法では、リンの拡散は側面及び裏面にも及び、ｎ型層は表面のみならず、側面、裏面にも形成される。そのために、図４（３）では、側面のｎ型層を除去するために、サイドエッチが施される。さらに、図４（４）では、シリコン窒化膜からなる反射防止膜１６をｎ型層表面に一様な厚さに形成する。【０００３】
例えばシリコン窒化膜は、ＳｉＨ４とＮＨ３の混合ガスを原料とするプラズマＣＶＤ法により形成する。このとき、水素が結晶中に拡散し、シリコン原子の結合にあずからない軌道、すなわちダングリングボンドと水素が結合し、結晶欠陥を不活性化する。このように結晶欠陥を修正するための操作を水素パッシベーションというが、たとえば特許文献１にその記載がある。また、欠陥の不活性化に関しては、水素化アモルファスシリコンを用いた方法も提案され、特許文献２にその記載がある。【０００４】
次に、図４（５）では、表面電極用銀ペーストをスクリーン印刷法で塗布乾燥させ、表面電極１８を形成する。このとき、表面電極１８は反射防止膜上に形成される。次いで、裏面側においても表面側と同様に、裏面用アルミペーストを印刷塗布乾燥させ、裏面電極２０を形成する。このとき、裏面でも一部は、モジュール工程におけるセル間の接続のために、銀電極形成用銀ペーストを設ける。さらに、図４（６）では、電極を焼成し太陽電池セルとして完成させる。６００〜９００℃の温度範囲で数分間焼成すると、表面側では銀ペースト中に含まれているガラス材料によって絶縁膜である反射防止膜とシリコンの一部も溶融して、銀がシリコンとオーミックコンタクトが可能となる。このことをファイアースルーと呼んでいる。一方、裏面側では、上記のように裏面もｎ型層であったところを、アルミペースト中のアルミが裏面側のシリコンと反応してｐ型層を形成し、発電能力を改善するＢＳＦ（Ｂａｃｋ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｆｉｅｌｄ）層を形成する。【０００５】
上述のように、ｎ型層形成の際、特にオキシ塩化リンを用いた気相反応では、本来ｎ型層が必要となる片面（通常受光面＝表面）のみならず、もう一方の面（非受光面＝裏面）や側面にもｎ型層が形成されてしまう。そのため、素子としてｐｎ接合構造を持つためには、側面エッチング、および非受光面においては、ｎ型層をｐ型層へ再変換しなければならない。上記の場合は、従来の多結晶シリコン太陽電池セルの製造工程において、裏面に第１３族元素であるアルミニウムのペーストを塗布、焼成し、ｎ型層をｐ型層へ再度変換している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５９−１３６９２６号公報
【特許文献２】特開２００８−２５１７２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の多結晶シリコン太陽電池セルの製造工程において、基板となる多結晶シリコンは、結晶粒界からくる結晶欠陥を多く含む。これらは、太陽光などの光照射で生じた電子および正孔のキャリアの再結合中心となり、電力損失の原因となる。特に、多結晶シリコン太陽電池セルの製造工程において、裏面にアルミペーストを印刷し、これを焼成して、ｎ型層をｐ型層にするのと同時に、オーミックコンタクトを得る。しかしながら、アルミペーストの導電率が低いため、シート抵抗を下げなければならず、通常裏面全面にアルミ層を焼成後１０〜２０μｍほどの厚みを形成しなければならない。さらに、シリコンとアルミでは熱膨張率が大きく異なることから、焼成および冷却の過程で、シリコン基板中に大きな内部応力を発生させ、反りの原因となる。【０００８】
この内部応力および反りは、セルそのものの特性においても、その後のモジュール製造工程においても望ましくない。すなわち、この応力により、多結晶の結晶粒界にダメージを与え、上記の再結合中心を増長させ、電力損失を大きくしてしまう。また、反りは、モジュール工程におけるセルの搬送や、タブ線と呼ばれる銅線との接続において、セルを破損させやすい。最近では、スライス技術の向上から、多結晶シリコン基板の厚みが、１７０μｍと、さらに近い将来にはより薄型化されることになり、従来よりもさらに割れやすくなっていく傾向にある。【０００９】
このような内部応力軽減のためには、裏面のアルミペーストの使用を回避することが考えられるが、従来の製造工程において、上で述べたようにｎ型層をｐ型層へ再変換し、セルの特性を保つためには、困難なことであった。【００１０】
また、上記の多結晶シリコン太陽電池セルの製造工程では、結晶欠陥を補うための水素パッシベーションを行った後に応力の発生する裏面電極の印刷および焼成を行うため、そこでの応力により再び結晶欠陥を増やしてしまうことになる。【００１１】
また、上記の多結晶シリコン太陽電池セルの製造工程では、結晶欠陥を補うための水素パッシベーション処理が反射防止膜形成時に同時に行われる。そのため、水素パッシベーション処理が有効なのは表面のみになり、結晶内部（バルクという）や裏面では、結晶欠陥は処理されず再結合中心のままであり続ける。【００１２】
本発明は、以上の従来の問題点に鑑みなされたものであり、以下の目的を達成することを課題とする。
本発明の目的は、特に、多結晶シリコン基板を用いた太陽電池セルの製造工程における内部応力の発生を低減し、これにより結晶欠陥、再結合損失を低減し得る太陽電池セルの製造方法を提供することにある。また、同時に内部応力による反りも低減することになり、セルおよびモジュール製造工程におけるセルの破損を低減し、歩留まり向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記課題を解決する手段は以下の通りである。
（１）ｐｎ接合を有する太陽電池セルの製造方法であって、
半導体基板に、アクセプタとなる不純物を含む拡散用塗布液を塗布し、熱拡散処理により前記不純物を拡散してｐ型層を形成する工程、及び／又は
半導体基板に、ドナーとなる不純物を含む拡散用塗布液を塗布し、熱拡散処理により前記不純物を拡散してｎ型層を形成する工程
を含むことを特徴とする太陽電池セルの製造方法。【００１４】
（２）前記ｐ型層を形成した後、該ｐ型層上に、厚みが１〜５μｍのベタ状の電極層を形成する工程を含むことを特徴とする前記（１）に記載の太陽電池セルの製造方法。【００１５】
（３）前記電極層のシート抵抗が１×１０−４Ω／□以下となるように設定することを特徴とする前記（２）に記載の太陽電池セルの製造方法。【００１６】
（４）前記ｐ型層を形成した後、該ｐ型層上に、非ベタ状の電極層を形成する工程を含むことを特徴とする前記（１）に記載の太陽電池セルの製造方法。【００１７】
（５）前記非ベタ状の電極が、バスバー電極、及び該バスバー電極と交差しているフィンガー電極からなる電極であることを特徴とする前記（４）に記載の太陽電池セルの製造方法。【００１８】
（６）前記非ベタ状の電極が、網目状の電極であることを特徴とする前記（４）に記載の太陽電池セルの製造方法。【００１９】
（７）前記半導体基板が多結晶シリコンからなることを特徴とする前記（１）〜（６）のいずれかに記載の太陽電池セルの製造方法。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、従来技術におけるｎ型層からｐ型層への再変換や、裏面ｐ型層形成のためにボロンなどの第１３族元素を含む拡散塗布液を使用するため、裏面電極としてアルミニウムを使う必然性はない。したがって、電気伝導度の高い電極材を使用しうることから、裏面電極厚みを薄くすることができる。さらには、裏面電極が一様な厚みをもつベタ状である必要もなく、導電性の高い材料を用いれば、受光面同様バスバーとフィンガー電極からなる電極を適用することもできる。このため内部応力の発生を抑制することができ、そのことから結晶粒界へのダメージ抑制、結晶欠陥増長抑制、工程における破損の低減が可能となり、高効率化、高歩留化に寄与する。同時に水素パッシベーション処理の後に、上記応力の発生する工程を含まないことから、一度不活性化した結晶欠陥を再度活性化させてしまう可能性も低くなる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態である太陽電池セルの製造工程を概念的に表す断面図である。
【図２】バスバー電極、及び該バスバー電極と交差しているフィンガー電極からなる裏面電極について説明する概略図である。
【図３】本発明の第２の実施形態である太陽電池セルの製造工程を概念的に表す断面図である。
【図４】従来の多結晶シリコン太陽電池の製造工程を概念的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の太陽電池セルの製造方法は、ｐｎ接合を有する太陽電池セルの製造方法であって、半導体基板に、アクセプタとなる不純物を含む拡散用塗布液を塗布し、熱拡散処理により前記不純物を拡散してｐ型層を形成する工程、及び／又は半導体基板に、ドナーとなる不純物を含む拡散用塗布液を塗布し、熱拡散処理により前記不純物を拡散してｎ型層を形成する工程を含むことを特徴としている。
【００２３】
以下、本発明の製造方法について、図１を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態である太陽電池セルの製造工程を概念的に表す模式断面図である。図１において、既述の図４の構成要素と実質的に同じ構成要素には同じ符号を付している。
【００２４】
図１（１）では、従来技術と同様にｐ型半導体基板１０である多結晶シリコンであり、従来技術と同様にアルカリ溶液でダメージ層を除去し、テクスチャー構造をエッチングにて得る。
【００２５】
図１（２）では、表面すなわち受光面となる面に、ｎ型層１２を形成するためにｎ型層形成用拡散液（拡散用塗布液）を、裏面すなわち非受光面となる面には、ｐ型層１４を形成するためにｐ型層形成用拡散液（拡散用塗布液）を塗布する。本発明は、塗布方法には制限がないが、たとえば印刷法、スピン法、刷毛塗り、スプレー法などがある。また、拡散液の組成によっては、各面塗布後に溶剤乾燥が必要となる場合があり、これには、８０〜１５０℃程度の温度で、ホットプレートを使用する場合は１〜５分、電気炉などの炉を用いる場合は１０〜３０分程度で乾燥させる。この乾燥条件は、拡散液の溶剤組成に依存しており、本発明では特にこの条件に限ったものではない。
【００２６】
ここで用いるｎ型層形成用拡散液は、ドナーとなる不純物として、リンなどの第１５族元素を有する化合物を含むもので、具体的には、Ｐ２Ｏ５、Ｐ（ＯＲ）３、Ｐ（ＯＲ）５、ＰＯ（ＯＲ）３、リン酸二水素アンモニウムなどのリン酸塩、ＡｓＸ３、ＡｓＸ５、Ａｓ２Ｏ３、Ａｓ２Ｏ５、Ａｓ（ＯＲ）３、Ａｓ（ＯＲ）５、ＳｂＸ３、ＳｂＸ５、Ｓｂ（ＯＲ）３、Ｓｂ（ＯＲ）５（式中、Ｒはアルキル基、アリル基、ビニル基、アシル基を示し、Ｘはハロゲン原子を示す）などを挙げることができる。
【００２７】
また、ここで用いるｐ型層形成用拡散液は、アクセプタとなる不純物として、ボロンなどの第１３族元素の単体又はそれを有する化合物を含むもので、具体的には、Ｂ２、Ｂ２Ｏ３、Ｂ（ＯＲ）３、Ａｌ（ＯＲ）３、ＡｌＸ３、Ｇａ（ＮＯ３）３、Ｇａ（ＯＲ）３、ＧａＸ３（式中Ｒはアルキル基、アリル基、ビニル基、アシル基を、Ｘはハロゲン原子を示す）などを挙げることができる。
【００２８】
ただし、本発明では、ｎ、ｐ型層形成用拡散液において、これらの不純物化合物を指定するものではなく、半導体層中に、ｎ型層、ｐ型層を良好に形成しうるものであれば、その種類を問わない。
【００２９】
また、ｎ、ｐ各形成用拡散液は、（１）上記不純物化合物に加え、（２）バインダーを必須成分とし、必要に応じて（３）溶剤、（４）その他の添加剤が用いられる。
【００３０】
（２）のバインダーとしては、シリカ系バインダーと有機系バインダーに大別される。シリカ系バインダーと有機系バインダーは、どちらか一方または両方を配合することができる。シリカ系バインダーは、ｎ、ｐ各層を形成する際、ドーパント濃度均一性、深さなどを制御するために用いられ、具体的には、ハロゲン化シラン、アルコキシシランあるいはその縮合物が用いられる。
【００３１】
ハロゲン化シランとしては、テトラクロロシラン、テトラブロモシラン、ジブロモジクロロシラン、ビニルトリクロロシラン、メチルトリクロロシラン、エチルトリクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、ジエチルジクロロシランなどを挙げることができる。
【００３２】
シリコンアルコキシドとしては、例えば、テトラアルコキシシラン、トリアルコキシシラン、ジオルガノジアルコキシシラン等が挙げられる。
【００３３】
テトラアルコキシシランとしては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−ｎ−プロポキシシラン、テトラ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、テトラ−ｎ−ブトキシシラン、テトラ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、テトラ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、テトラフェノキシシラン等が挙げられる。
【００３４】
トリアルコキシシランとしては、例えば、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、トリプロポキシシラン、フルオロトリメトキシシラン、フルオロトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリ−ｎ−プロポキシシラン、メチルトリ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、メチルトリ−ｎ−ブトキシシラン、メチルトリ−ｉｓｏ−ブトキシシラン、メチルトリ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、メチルトリフェノキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリ−ｎ−プロポキシシラン、エチルトリ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、エチルトリ−ｎ−ブトキシシラン、エチルトリ−ｉｓｏ−ブトキシシラン、エチルトリ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、エチルトリフェノキシシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、ｎ−プロピルトリ−ｎ−プロポキシシラン、ｎ−プロピルトリ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、ｎ−プロピルトリ−ｎ−ブトキシシラン、ｎ−プロピルトリ−ｉｓｏ−ブトキシシラン、ｎ−プロピルトリ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、ｎ−プロピルトリフェノキシシラン、ｉｓｏ−プロピルトリメトキシシラン、ｉｓｏ−プロピルトリエトキシシラン、ｉｓｏ−プロピルトリ−ｎ−プロポキシシラン、ｉｓｏ−プロピルトリ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、ｉｓｏ−プロピルトリ−ｎ−ブトキシシラン、ｉｓｏ−プロピルトリ−ｉｓｏ−ブトキシシラン、ｉｓｏ−プロピルトリ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、ｉｓｏ−プロピルトリフェノキシシラン、ｎ−ブチルトリメトキシシラン、ｎ−ブチルトリエトキシシラン、ｎ−ブチルトリ−ｎ−プロポキシシラン、ｎ−ブチルトリ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、ｎ−ブチルトリ−ｎ−ブトキシシラン、ｎ−ブチルトリ−ｉｓｏ−ブトキシシラン、ｎ−ブチルトリ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、ｎ−ブチルトリフェノキシシラン、ｓｅｃ−ブチルトリメトキシシラン、ｓｅｃ−ブチルトリエトキシシラン、ｓｅｃ−ブチルトリ−ｎ−プロポキシシラン、ｓｅｃ−ブチルトリ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、ｓｅｃ−ブチルトリ−ｎ−ブトキシシラン、ｓｅｃ−ブチルトリ−ｉｓｏ−ブトキシシラン、ｓｅｃ−ブチルトリ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、ｓｅｃ−ブチルトリフェノキシシラン、ｔ−ブチルトリメトキシシラン、ｔ−ブチルトリエトキシシラン、ｔ−ブチルトリ−ｎ−プロポキシシラン、ｔ−ブチルトリ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、ｔ−ブチルトリ−ｎ−ブトキシシラン、ｔ−ブチルトリ−ｉｓｏ−ブトキシシラン、ｔ−ブチルトリ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、ｔ−ブチルトリフェノキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリ−ｎ−プロポキシシラン、フェニルトリ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、フェニルトリ−ｎ−ブトキシシラン、フェニルトリ−ｉｓｏ−ブトキシシラン、フェニルトリ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、フェニルトリフェノキシシラン、トリフルオロメチルトリメトキシシラン、ペンタフルオロエチルトリメトキシシラン、３，３，３−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、３，３，３−トリフルオロプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
【００３５】
ジオルガノジアルコキシシランとしては、例えば、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジ−ｎ−プロポキシシラン、ジメチルジ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、ジメチルジ−ｎ−ブトキシシラン、ジメチルジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ジメチルジ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、ジメチルジフェノキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジエチルジ−ｎ−プロポキシシラン、ジエチルジ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、ジエチルジ−ｎ−ブトキシシラン、ジエチルジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ジエチルジ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、ジエチルジフェノキシシラン、ジ−ｎ−プロピルジメトキシシラン、ジ−ｎ−プロピルジエトキシシラン、ジ−ｎ−プロピルジ−ｎ−プロポキシシラン、ジ−ｎ−プロピルジ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、ジ−ｎ−プロピルジ−ｎ−ブトキシシラン、ジ−ｎ−プロピルジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ジ−ｎ−プロピルジ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、ジ−ｎ−プロピルジフェノキシシラン、ジ−ｉｓｏ−プロピルジメトキシシラン、ジ−ｉｓｏ−プロピルジエトキシシラン、ジ−ｉｓｏ−プロピルジ−ｎ−プロポキシシラン、ジ−ｉｓｏ−プロピルジ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、ジ−ｉｓｏ−プロピルジ−ｎ−ブトキシシラン、ジ−ｉｓｏ−プロピルジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ジ−ｉｓｏ−プロピルジ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、ジ−ｉｓｏ−プロピルジフェノキシシラン、ジ−ｎ−ブチルジメトキシシラン、ジ−ｎ−ブチルジエトキシシラン、ジ−ｎ−ブチルジ−ｎ−プロポキシシラン、ジ−ｎ−ブチルジ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、ジ−ｎ−ブチルジ−ｎ−ブトキシシラン、ジ−ｎ−ブチルジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ジ−ｎ−ブチルジ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、ジ−ｎ−ブチルジフェノキシシラン、ジ−ｓｅｃ−ブチルジメトキシシラン、ジ−ｓｅｃ−ブチルジエトキシシラン、ジ−ｓｅｃ−ブチルジ−ｎ−プロポキシシラン、ジ−ｓｅｃ−ブチルジ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、ジ−ｓｅｃ−ブチルジ−ｎ−ブトキシシラン、ジ−ｓｅｃ−ブチルジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ジ−ｓｅｃ−ブチルジ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、ジ−ｓｅｃ−ブチルジフェノキシシラン、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルジメトキシシラン、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルジエトキシシラン、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルジ−ｎ−プロポキシシラン、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルジ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルジ−ｎ−ブトキシシラン、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルジ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルジフェノキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジ−ｎ−プロポキシシラン、ジフェニルジ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、ジフェニルジ−ｎ−ブトキシシラン、ジフェニルジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ジフェニルジ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、ジフェニルジフェノキシシラン、ビス（３，３，３−トリフルオロプロピル）ジメトキシシラン、メチル（３，３，３−トリフルオロプロピル）ジメトキシシラン等が挙げられる。
【００３６】
上記以外の化合物としては、例えば、ビス（トリメトキシシリル）メタン、ビス（トリエトキシシリル）メタン、ビス（トリ−ｎ−プロポキシシリル）メタン、ビス（トリ−ｉｓｏ−プロポキシシリル）メタン、ビス（トリメトキシシリル）エタン、ビス（トリエトキシシリル）エタン、ビス（トリ−ｎ−プロポキシシリル）エタン、ビス（トリ−ｉｓｏ−プロポキシシリル）エタン、ビス（トリメトキシシリル）プロパン、ビス（トリエトキシシリル）プロパン、ビス（トリ−ｎ−プロポキシシリル）プロパン、ビス（トリ−ｉｓｏ−プロポキシシリル）プロパン、ビス（トリメトキシシリル）ベンゼン、ビス（トリエトキシシリル）ベンゼン、ビス（トリ−ｎ−プロポキシシリル）ベンゼン、ビス（トリ−ｉｓｏ−プロポキシシリル）ベンゼン等のビスシリルアルカン、ビスシリルベンゼン等が挙げられる。
【００３７】
また、ヘキサメトキシジシラン、ヘキサエトキシジシラン、ヘキサ−ｎ−プロポキシジシラン、ヘキサ−ｉｓｏ−プロポキシジシラン等のヘキサアルコキシジシラン類、１，２−ジメチルテトラメトキシジシラン、１，２−ジメチルテトラエトキシジシラン、１，２−ジメチルテトラプロポキシジシラン等のジアルキルテトラアルコキシジシラン類等が挙げられる。
【００３８】
有機系バインダーは、主に塗布液の粘度を調整し、塗布膜厚を制御する目的で使用され、さらには、上記不純物化合物、シリカ系バインダーの安定性を制御する目的で使用される。本発明の有機系バインダーは、特にシリカ系バインダーと併用する場合、少なくともその一部に親水性基をもつ必要があり、親水性基としてはたとえば、−ＯＨ、−ＮＨ３、−ＣＯＯＨ、−ＣＨＯ、＞ＣＯなどが挙げられる。有機バインダーは、上記親水性基を持つ高分子量体が好都合であり、たとえば、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレートポリマー、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド類、ポリビニルアミド類、ポリビニルピロリドン、ポリ（メタ）アクリル酸類、ポリエチレンオキサイド類、ポリスルホン酸、アクリルアミドアルキルスルホン酸、セルロースエーテル類、セルロース誘導体、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ゼラチン、澱粉および澱粉誘導体、アルギン酸ナトリウム類、キサンタン、グアおよびグア誘導体、スクレログルカン、トラガカントまたはデキストリン誘導体などが挙げられる。
ただし、バインダーとして単独に高分子量体を用いる場合は、親水性の必要性は特になく、アクリル酸樹脂、アクリル酸エステル樹脂、ブタジエン樹脂、スチレン樹脂、これらの共重合体など自由に選択しうる。
【００３９】
本発明に用いられる（３）溶剤としては、ドナーとなる不純物として、リンなどの第１５族元素を有する化合物または、アクセプタとなる不純物として、ボロンなどの第１３族元素の単体又はそれを有する化合物、シリカ系バインダーおよび／または、有機系バインダー成分を溶解可能であることが必要であり、水と有機溶媒の混合溶液が用いられる。本発明に用いられるシリコンアルコキシド成分を溶解可能である有機溶媒としては、非プロトン性溶媒（２，５−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、クロロホルム、トルエン等）、プロトン性溶媒（メタノール及びエタノール等のアルコール類）等が挙げられる。これらは単独で又は２種類以上を組み合わせて使用される。
【００４０】
非プロトン性溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチル−ｎ−プロピルケトン、メチル−ｉｓｏ−プロピルケトン、メチル−ｎ−ブチルケトン、メチル−ｉｓｏ−ブチルケトン、メチル−ｎ−ペンチルケトン、メチル−ｎ−ヘキシルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、ジ−ｉｓｏ−ブチルケトン、トリメチルノナノン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、メチルシクロヘキサノン、２，４−ペンタンジオン、アセトニルアセトン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等のケトン系溶媒、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル、メチル−ｎ−ジ−ｎ−プロピルエーテル、ジ−ｉｓｏ−プロピルエーテル、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチルジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジ−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルモノ−ｎ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールメチルモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジ−ｎ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルモノ−ｎ−ヘキシルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールメチルエチルエーテル、トリエチレングリコールメチルモノ−ｎ−ブチルエーテル、トリエチレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、トリエチレングリコールメチルモノ−ｎ−ヘキシルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、テトラジエチレングリコールメチルエチルエーテル、テトラエチレングリコールメチルモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、テトラエチレングリコールメチルモノ−ｎ−ヘキシルエーテル、テトラエチレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジ−ｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコールジブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールジ−ｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルモノ−ｎ−ヘキシルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールジエチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルモノ−ｎ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルモノ−ｎ−ヘキシルエーテル、テトラプロピレングリコールジメチルエーテル、テトラプロピレングリコールジエチルエーテル、テトラジプロピレングリコールメチルエチルエーテル、テトラプロピ��ングリコールメチルモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、テトラプロピレングリコールメチルモノ−ｎ−ヘキシルエーテル、テトラプロピレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル等のエーテル系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｉ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸ｉ−ブチル、酢酸ｓｅｃ−ブチル、酢酸ｎ−ペンチル、酢酸ｓｅｃ−ペンチル、酢酸３−メトキシブチル、酢酸メチルペンチル、酢酸２−エチルブチル、酢酸２−エチルヘキシル、酢酸ベンジル、酢酸シクロヘキシル、酢酸メチルシクロヘキシル、酢酸ノニル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、酢酸ジエチレングリコールモノメチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジ酢酸グリコール、酢酸メトキシトリグリコール、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ｎ−ブチル、プロピオン酸ｉ−アミル、シュウ酸ジエチル、シュウ酸ジ−ｎ−ブチル等のエステル系溶媒、エチレングリコールメチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールエチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコール−ｎ−ブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールエチルエーテルアセテート等のエーテルアセテート系溶媒、アセトニトリル、Ｎ−メチルピロリジノン、Ｎ−エチルピロリジノン、Ｎ−プロピルピロリジノン、Ｎ−ブチルピロリジノン、Ｎ−ヘキシルピロリジノン、Ｎ−シクロヘキシルピロリジノン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルスルホキシド等が挙げられ、これらは１種類を単独で又は２種類以上を組み合わせて使用される。
【００４１】
プロトン性溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ｉ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔ−ブタノール、ｎ−ペンタノール、ｉ−ペンタノール、２−メチルブタノール、ｓｅｃ−ペンタノール、ｔ−ペンタノール、３−メトキシブタノール、ｎ−ヘキサノール、２−メチルペンタノール、ｓｅｃ−ヘキサノール、２−エチルブタノール、ｓｅｃ−ヘプタノール、ｎ−オクタノール、２−エチルヘキサノール、ｓｅｃ−オクタノール、ｎ−ノニルアルコール、ｎ−デカノール、ｓｅｃ−ウンデシルアルコール、トリメチルノニルアルコール、ｓｅｃ−テトラデシルアルコール、ｓｅｃ−ヘプタデシルアルコール、フェノール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、ベンジルアルコール、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール等のアルコール系溶媒、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ヘキシルエーテル、エトキシトリグリコール、テトラエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル等のエーテル系溶媒、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ｎ−ブチル、乳酸ｎ−アミル等のエステル系溶媒等が挙げられ、保管安定性の観点から、アルコール系溶媒が好ましい。これらの中でも塗布ムラやはじきを抑える観点から、エタノール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコールプロピルエーテル等が好ましい。これらは１種類を単独で又は２種類以上を組み合わせて使用される。
【００４２】
本発明における（４）その他の添加剤としては、たとえば（２）のバインダー成分として、シリカ系バインダーを使用する場合、水および触媒を用いることが挙げられる。
【００４３】
触媒としては、シリカのゾルゲル反応に使用される触媒であり、このような触媒の種類としては、例えば、酸触媒、アルカリ触媒、金属キレート化合物等が挙げられる。
【００４４】
酸触媒としては、例えば、有機酸及び無機酸などが挙げられる。有機酸としては、例えば、蟻酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、マロン酸、コハク酸、酒石酸、リンゴ酸、乳酸、クエン酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸、酪酸、オレイン酸、ステアリン酸、リノール酸、リノレイン酸、サリチル酸、ベンゼンスルホン酸、安息香酸、ｐ−アミノ安息香酸、ｐ−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルフォン酸、トリフルオロエタンスルフォン酸等が挙げられる。無機酸としては、例えば、塩酸、燐酸、硝酸、ホウ酸、硫酸、フッ酸等が挙げられる。これらは１種類を単独で又は２種類以上を組み合わせて使用される。
【００４５】
アルカリ触媒としては、例えば、無機アルカリ及び有機アルカリなどが挙げられる。無機アルカリとしては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウム、水酸化セシウム等が挙げられる。有機アルカリとしては、例えば、ピリジン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジメチルモノエタノールアミン、モノメチルジエタノールアミン、アンモニア、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、テトラエチルアンモニウムハイドロオキサイド、テトラプロピルアンモニウムハイドロオキサイド、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ウンデカシルアミン、ドデカシルアミン、シクロペンチルアミン、シクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジペンチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジシクロペンチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリシクロペンチルアミン、トリシクロヘキシルアミン等が挙げられる。これらは１種類を単独で又は２種類以上を組み合わせて使用される。
【００４６】
金属キレート化合物としては、例えば、トリメトキシ・モノ（アセチルアセナート）チタン、トリエトキシ・モノ（アセチルアセナート）チタン、トリ−ｎ−プロポキシ・モノ（アセチルアセナート）チタン、トリ−ｉｓｏ−プロポキシ・モノ（アセチルアセナート）チタン、トリ−ｎ−ブトキシ・モノ（アセチルアセナート）チタン、トリ−ｓｅｃ−ブトキシ・モノ（アセチルアセナート）チタン、トリ−ｔｅｒｔ−ブトキシ・モノ（アセチルアセナート）チタン、ジメトキシ・モノ（アセチルアセナート）チタン、ジエトキシ・ジ（アセチルアセナート）チタン、ジｎ−プロポキシ・ジ（アセチルアセナート）チタン、ジｉｓｏ−プロポキシ・ジ（アセチルアセナート）チタン、ジｎ−ブトキシ・ジ（アセチルアセナート）チタン、ジｓｅｃ−ブトキシ・ジ（アセチルアセナート）チタン、ジｔｅｒｔ−ブトキシ・ジ（アセチルアセナート）チタン、モノメトキシ・トリス（アセチルアセナート）チタン、モノエトキシ・トリス（アセチルアセナート）チタン、モノｎ−プロポキシ・トリス（アセチルアセナート）チタン、モノｉｓｏ−プロポキシ・トリス（アセチルアセナート）チタン、モノｎ−ブトキシ・トリス（アセチルアセナート）チタン、モノｓｅｃ−ブトキシ・トリス（アセチルアセナート）チタン、モノｔｅｒｔ−ブトキシ・トリス（アセチルアセナート）チタン、テトラキス（アセチルアセナート）チタン、トリメトキシ・モノ（エチルアセトアセテート）チタン、トリエトキシ・モノ（エチルアセトアセテート）チタン、トリ−ｎ−プロポキシ・モノ（エチルアセトアセテート）チタン、トリ−ｉｓｏ−プロポキシ・モノ（エチルアセトアセテート）チタン、トリ−ｎ−ブトキシ・モノ（エチルアセトアセテート）チタン、トリ−ｓｅｃ−ブトキシ・モノ（エチルアセトアセテート）チタン、トリ−ｔｅｒｔ−ブトキシ・モノ（エチルアセトアセテート）チタン、ジメトキシ・モノ（エチルアセトアセテート）チタン、ジエトキシ・ジ（エチルアセトアセテート）チタン、ジｎ−プロポキシ・ジ（エチルアセトアセテート）チタン、ジｉｓｏ−プロポキシ・ジ（エチルアセトアセテート）チタン、ジｎ−ブトキシ・ジ（エチルアセトアセテート）チタン、ジｓｅｃ−ブトキシ・ジ（エチルアセトアセテート）チタン、ジｔｅｒｔ−ブトキシ・ジ（エチルアセトアセテート）チタン、モノメトキシ・トリス（エチルアセトアセテート）チタン、モノエトキシ・トリス（エチルアセトアセテート）チタン、モノｎ−プロポキシ・トリス（エチルアセトアセテート）チタン、モノｉｓｏ−プロポキシ・トリス（エチルアセトアセテート）チタン、モノｎ−ブトキシ・トリス（エチルアセトアセテート）チタン、モノｓｅｃ−ブトキシ・トリス（エチルアセトアセテート）チタン、モノｔｅｒｔ−ブトキシ・トリス（エチルアセトアセテート）チタン、テトラキス（エチルアセトアセテート）チタン等のチタンを有する金属キレート化合物、上記チタンを有する金属キレート化合物のチタンがジルコニウム、アルミニウム等に置換された化合物などが挙げられる。これらは１種類を単独で又は２種類以上を組み合わせて使用される。
【００４７】
図１（３）では、上記ｎ、ｐ各層拡散液を塗布した半導体基板を、６００〜１２００℃で熱処理することにより、半導体層中へ不純物を拡散させ、ｎ型層１２、ｐ型層１４を得る。
【００４８】
図１（４）では、従来法と同様の方法で、反射防止膜１６を得る。すなわち、例えば、シリコン窒化膜ではＳｉＨ４とＮＨ３の混合ガスを原料とするプラズマＣＶＤ法により形成する。このとき、水素が結晶中に拡散し、シリコン原子の結合にあずからない軌道、すなわちダングリングボンドと水素が結合し、欠陥を不活性化（水素パッシベーション）する。
より具体的には、上記混合ガス流量比ＮＨ３／ＳｉＨ４が０．０５〜１．０、反応室の圧力が０．１〜２Ｔｏｒｒ、成膜時の温度が３００〜５５０℃、プラズマの放電のための周波数が１００ＫＨｚ以上の条件の下で形成される。
【００４９】
図１（５）では、表面（受光面）の反射防止膜１６上に、表面電極用金属ペーストをスクリーン印刷法で印刷塗布乾燥させ、表面電極１８を形成する。次いで、裏面側においても表面側と同様に、裏面用金属ペーストを印刷塗布乾燥させ、裏面電極（電極層）２０を形成する。ここで、本発明においては、裏面電極側にｐ型層は既に形成されているため、従来のように、アルミペーストによりｎ型層をｐ型層に変換する工程は不要であり、その上、ｐ型層上に形成する裏面電極として、第１３族元素のアルミニウム等を用いる必要はない。そのため、裏面電極の材質や形態について選択の自由度が高く、従来のようにアルミニウムを用いた場合の問題を回避することができる。具体的には、裏面電極として、材質面からは、後述するように、銀や銅などのアルミニウム以外の金属を用いることができるし、形態面からは、ベタ状に形成することも、非ベタ状に形成することもできる。非ベタ状の電極としては、バスバー電極、及び該バスバー電極と交差しているフィンガー電極からなる電極や、網目状の電極などが挙げられ、いずれも、多結晶シリコン基板の応力の発生を抑えることができる。
【００５０】
裏面用金属ペーストを全面に塗布する場合、すなわちベタ状に形成する場合、多結晶シリコン基板の応力の発生を抑えるには、焼成後の膜厚が５μｍを超えないような膜厚に制御することが好ましい。具体的には、１〜５μｍの膜厚となるように制御することが好ましい。また、裏面用金属ペーストは、膜厚が５μｍ以下であっても、１×１０−４Ω／□以下の十分に低いシート抵抗が得られるものであることが好ましく、たとえば、低抵抗の電極を形成しうる金属ペーストとしては、（１）金属粉末と（２）ガラスフリットとを必須成分とし、必要に応じて（３）樹脂バインダー、（４）その他の添加剤などを含むものである。つまり、本発明においては、アルミニウムを用いる必要がなく、導電率が高い材料を用いることで、裏面電極を厚くすることなくシート抵抗を低く形成でき、基板の応力の発生を抑えることができる。
【００５１】
（１）金属粉末としては、銀（Ag）、銅（Cu）、金（Au）、アルミ（Al）あるいはそれらの合金が挙げられる。これらの金属粉末は、フレーク状、球状であることが好ましく、その粒径は、０．００１〜１０．０μｍが好ましい。
【００５２】
（２）ガラスフリットは、ＳｉＯ２、Ｂｉ２Ｏ３、ＰｂＯ、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｖ２Ｏ５、Ｐ２Ｏ５、Ｓｂ２Ｏ３、ＢａＯ、ＴｅＯ２などの無機酸化物を高温で溶解し、冷却したものをボールミルなどで粉砕し、１０μｍ程度としたものを用いる。このとき、ガラスフリットは、金属ペーストの焼成温度６００〜９００℃よりも低い温度の軟化点となるように調整する。
【００５３】
（３）樹脂バインダーは、熱分解性を有するものであれば特に限定されるものではなく、たとえば、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースなどのセルロース類、ポリビニルアルコール類、ポリビニルピロリドン類、アクリル樹脂、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、ポリビニルビチラールなどのブチラール樹脂類、フェノール変性アルキド樹脂、ひまし油脂肪酸変性アルキド樹脂などが挙げられる。
【００５４】
（４）その他の添加剤としては、たとえば、焼結抑制剤、焼結補助剤、濃化剤、安定化剤、分散剤、粘度調整剤などが挙げられる。
【００５５】
一方、バスバー電極、及び該バスバー電極と交差しているフィンガー電極からなる裏面電極について、図２を参照して説明する。図２（Ａ）は、裏面電極を、バスバー電極、及び該バスバー電極と交差しているフィンガー電極からなる構成とした太陽電池セルの裏面から見た平面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の一部を拡大して示す斜視図である。本構成の裏面電極は、バスバー電極３０と、フィンガー電極３２とからなり、図２に示す裏面電極おいては、２本のバスバー電極３０に対し、多数のフィンガー電極３２が直交して構成されている。
このような裏面電極は、例えば、上述の金属ペーストのスクリーン印刷、又は電極材料のメッキ、高真空中における電子ビーム加熱による電極材料の蒸着などの手段により形成することができる。もっとも、バスバー電極とフィンガー電極とからなる電極は受光面側の電極として一般的に用いられていて周知であり、受光面側のバスバー電極及びフィンガー電極の形成手段をそのまま適用することができる。
【００５６】
なお、本発明で使用する拡散液（ペースト）を用いることで、単結晶シリコン基板、多結晶シリコン基板ともに、選択拡散技術により部分的に高濃度拡散をすることができる。より具体的には、金属電極の近傍のみリンを高濃度にしてｎ型層をｎ＋＋型層とし、逆側の電極もｐ型層をｐ＋＋型層とすることが、印刷および焼成により可能となる。これらの選択拡散により、高シート抵抗を保ったままコンタクト抵抗を低下させることができ、高効率の太陽電池セルが得られる。
【００５７】
図１（６）では、電極を焼成し太陽電池セルとして完成した状態である。６００〜９００℃の温度範囲で数分間焼成すると、表面側では銀ペースト中に含まれているガラス材料によって絶縁膜である反射防止膜１６が溶融、さらにシリコン表面も一部溶融している間に銀材料がシリコンと接触部を形成し凝固することによって電気的な接触が可能となる。本現象により表銀電極とシリコンの導通が確保されるのである。
【００５８】
次に、本発明の製造方法の第２の実施形態について説明する。図３は、本発明の第２の実施形態である多結晶シリコン太陽電池セルの製造工程を概念的に示す模式断面図である。第２の実施形態は、既述の従来の製造方法において（図４）、アルミペーストによってｐ型層を形成するのに代え、ｐ型層形成用拡散液（拡散用塗布液）を使用してｐ型層を形成するものである。すなわち、図３において、（１）〜（４）の工程は、実質的に図４で示した従来の工程と同様である。そして、（５）の工程において、表面（受光面）の反射防止膜１６上に、表面電極用金属ペーストをスクリーン印刷法で印刷塗布乾燥させ、表面電極１８を形成する。
次いで、ｎ型層２２の表面にｐ型層形成用拡散液と塗布し、熱拡散処理を施し、ｎ型層をｐ型層に再変換する。ここで使用するｐ型層形成用拡散液は、既述の第１の実施形態と同じである。ｐ型層に再変換された拡散ｎ型層２２の表面に、第１の実施形態と同様に、裏面用金属ペーストを印刷塗布乾燥させ、裏面電極２０を形成する。このとき特に裏面では、第１の実施形態と同様に、全面に塗布する場合、焼成後の膜厚が５μｍを超えないような膜厚に制御する。また、裏面用金属ペーストは、第１の実施形態と同じである。
【００５９】
既述のように、オキシ塩化リンを使用してｎ型層を形成した場合には、ｎ型層が表面のみならず側面や裏面にも形成されるが、本発明の製造方法によれば、第２の実施形態で示したように、裏面に形成されたｎ型層をｐ型層に再変換することで、従来のようにアルミペーストによる１０〜２０μｍほどの厚い裏面電極を形成する必要がなく、５μｍ以下の裏面電極とすることができ、内部応力の発生を抑制することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１０  ｐ型半導体基板
１２  ２２  ｎ型層
１４  ｐ型層
１６  反射防止膜
１８  表面電極
２０  裏面電極（電極層）
３０  バスバー電極
３２  フィンガー電極
【図１】
2011052465.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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2011052465.tif 000008
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